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立式铣床的组成结构

时间:2024-12-09作者:成海数控

1. 床身

结构特点:床身是立式铣床的基础部件,通常采用高强度铸铁或焊接钢结构。它的形状一般为长方体,内部有加强筋,以保证床身具有足够的刚性和稳定性。床身的底部通过地脚螺栓与地面牢固连接,确保铣床在工作过程中不会因为振动和切削力而产生移动。

功能作用:床身上面安装有导轨,用于支撑和引导工作台及升降台的运动。导轨的精度直接影响到铣床的加工精度,例如,导轨的直线度误差会导致工作台在移动过程中产生偏差,从而影响铣削工件的直线度和平行度。同时,床身还起到保护内部传动机构和电气系统的作用,为铣床的其他部件提供安装基础。

2. 主轴

结构特点:主轴是立式铣床的关键部件,它垂直安装在铣床的顶部。主轴一般由合金钢制成,具有较高的强度和刚性。其内部结构包括轴承、传动齿轮(如果是机械传动)或电机直接驱动的结构。高精度的轴承用于支撑主轴,确保主轴的旋转精度,如径向跳动和轴向窜动在允许的范围内。例如,一些精密立式铣床的主轴径向跳动可以控制在0.01mm以下。

功能作用:主轴的主要功能是带动铣刀旋转,实现铣削加工的主运动。其转速范围根据铣床的型号和用途有所不同,一般从几十转每分钟到数千转每分钟。通过电机或皮带、齿轮等传动装置,主轴能够获得不同的转速,以适应各种材料和铣削工艺的要求。在铣削过程中,主轴的转速和稳定性直接影响铣削效率和工件的表面质量。

3. 工作台

结构特点:工作台位于床身的前部,是放置和固定工件的部件。工作台的表面通常是平整的,并且有T型槽或螺纹孔,用于安装夹具和工件。工作台的大小根据铣床的规格而定,小型立式铣床的工作台尺寸可能为几百毫米见方,而大型铣床的工作台尺寸可以达到数平方米。工作台的底部安装有导轨和传动机构,使其能够在床身的导轨上沿X、Y轴方向移动。

功能作用:工作台的主要功能是实现工件与铣刀之间的相对进给运动。在铣削过程中,通过工作台在X、Y轴方向的移动,可以使铣刀对工件的不同位置进行铣削。例如,在铣削平面时,工作台沿X轴或Y轴方向缓慢移动,使铣刀能够均匀地切削工件表面;在铣削沟槽时,工作台需要按照沟槽的形状和尺寸要求进行精确的移动,以加工出符合要求的沟槽。

4. 升降台

结构特点:升降台位于工作台和床身之间,它的结构一般比较复杂,包括导轨、丝杠、螺母和传动机构等部分。升降台的侧面安装有手轮或电机驱动装置,通过转动手轮或电机驱动,可以使升降台沿着床身的垂直导轨上下移动。升降台的刚性对于保证铣削精度非常重要,因此其结构设计和制造材料都经过精心选择,通常采用高强度铸铁并进行适当的加强处理。

功能作用:升降台的主要功能是实现工作台在垂直方向(Z轴)的进给运动。在铣削过程中,当需要调整铣削深度或者加工多层结构的工件时,通过升降台来控制工作台的上下移动。例如,在铣削台阶面或者在工件上铣削不同深度的型腔时,通过精确控制升降台的移动距离,可以实现精确的铣削深度控制。

5. 进给系统

结构特点:进给系统主要包括电机、滚珠丝杠副、直线导轨和传动齿轮(部分铣床有)等部件。滚珠丝杠副将电机的旋转运动转换为工作台或升降台的直线运动,直线导轨为运动部件提供精确的导向,保证直线运动的精度和平稳性。电机通过皮带、齿轮或联轴器等方式与滚珠丝杠副连接,为进给运动提供动力。在一些高精度的立式铣床中,进给系统还配备有精密的编码器,用于精确控制进给量和位置。

功能作用:进给系统的功能是控制工作台和升降台在各个方向的进给速度和进给量。通过调整电机的转速和滚珠丝杠副的传动比,可以实现不同的进给速度。在铣削过程中,合理的进给速度对于保证加工精度和表面质量非常重要。例如,在粗铣时,可以采用较大的进给速度来快速去除材料;在精铣时,需要减小进给速度以获得较好的表面质量。

6. 冷却系统和润滑系统

冷却系统结构特点与功能:冷却系统一般包括冷却液箱、冷却液泵、管道和喷头。冷却液箱用于储存冷却液,冷却液泵将冷却液从箱中抽出,通过管道输送到喷头。喷头安装在铣刀附近,能够将冷却液均匀地喷洒在铣刀和工件的切削部位。冷却液主要起到冷却刀具和工件、冲走切屑的作用,以防止铣刀过热磨损和切屑堆积影响加工质量。

润滑系统结构特点与功能:润滑系统由油泵、油嘴、油管和过滤器等组成。油泵将润滑油通过油管输送到各个需要润滑的部件,如导轨、丝杠、轴承等。油嘴安装在润滑点上,确保润滑油能够准确地注入部件的摩擦表面。润滑系统的主要作用是减少运动部件之间的摩擦和磨损,提高铣床的使用寿命和加工精度。同时,过滤器可以对润滑油进行过滤,去除杂质,保证润滑油的质量。

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